填充装置的制作方法

本发明涉及将内容物填充至容器的填充装置，特别是涉及将粘稠性的内容物填充至容器的填充装置。

背景技术：

以往，作为将畜肉加工品等粘稠性的内容物填充至容器的填充装置，已知如下填充装置110，如图4所示，该填充装置110具备：填充喷嘴120，其具有沿上下方向形成、且向下方开口的喷嘴孔123；内容物供给单元130，其将内容物向喷嘴孔123供给；以及柱塞140，其以能够上下移动的方式配置于喷嘴孔123内(例如参照专利文献1)。

在该填充装置110中，利用内容物供给单元130将定量的内容物供给至喷嘴孔123，并利用柱塞140将喷嘴孔123内的内容物向下方压出，由此将内容物填充至容器c内。

但是，在这种填充装置110中，在对容器c刚填充内容物之后的状态下，填充喷嘴120的喷嘴前端(下端)与内容物的上表面密接，因此，若欲自该状态开始使喷嘴前端与内容物分离，则与喷嘴前端密接的内容物的上表面中央部被向上方拉起，从而在内容物的上表面形成所谓的凸状的角状物(horn)。

而且，若保持在内容物的上表面形成有凸状的角状物的状态不变地利用盖将容器c密闭，则凸状的角状物被盖压扁而附着于盖的背面，从而存在开封时的美观性受损的问题，另外，还存在如下问题：有时被盖压扁的内容物附着于容器凸缘部c1而产生盖的密闭不良。

因此，对于专利文献1的填充装置110而言，为了消除内容物附着于喷嘴前端的状态，如图4所示，在柱塞140的前端(下端)形成环状的气体喷出口129，并在对内容物进行填充之后将气体从气体喷出口129喷出，由此实现内容物相对于喷嘴前端的分离。

专利文献

专利文献1：日本实开平5-37094号公报

技术实现要素：

但是，在专利文献1的填充装置110中，由于在上下移动的柱塞140形成有气体喷出口129以及气体流通路127，因此，关于将气体向气体流通路127供给的气体供给器150(或者，将气体供给器150和气体流通路127连接起来的连接管)，必须随着柱塞140的上下移动而使其上下移动，其结果，存在如下问题：装置结构变得复杂、且周边环境的设计自由度受损。

另外，在专利文献1的填充装置110中，当在柱塞140的前端形成环状的气体喷出口129时，将通过复杂的加工而形成的食品附着防止部件190安装于在柱塞140的前端形成的凹部，但若欲以该方式在柱塞140的前端形成环状的气体喷出口129，则需要对柱塞140的前端实施复杂的加工，因此，还存在制造负担增大的问题。

并且，特别是作为在粘稠性的内容物的情况下容易产生的问题，能举出无间隙且均匀地将内容物填充至容器c内的各个角落的困难性的问题，若在填充的内容物中产生间隙则有可能导致内容物的劣化，若不均匀地填充至容器c内则内容物会附着于容器凸缘部c1而夹入容器与盖之间，从而有可能导致密封性受损。

因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种填充装置，其实现了装置结构的简化、设计自由度的提高以及制造负担的减轻，并且能防止填充的内容物的上表面的凸状的角状物、或者向容器内的不均匀的填充。

本发明是一种填充装置，该填充装置具备：填充喷嘴，其具有沿上下方向形成、且向下方开口的喷嘴孔；内容物供给单元，其将内容物向所述喷嘴孔供给；柱塞，其以能够上下移动的方式配置于所述喷嘴孔内，且将供给至所述喷嘴孔内的内容物向下方压出；以及气体供给单元，其供给气体，在所述填充喷嘴形成有：气体流入口，其与所述气体供给单元连接；气体流出口，其开口于所述喷嘴孔；以及气体流通路，其将所述气体流入口以及所述气体流出口连通，在所述填充喷嘴的下端，将从所述气体供给单元供给的气体从所述喷嘴孔的内周面与所述柱塞的外周面之间的间隙喷出，由此解决所述课题。

发明效果

根据本技术方案1所涉及的发明，通过将气体从填充喷嘴的喷嘴前端喷出，在填充内容物之后，能够以环状将气体送入至填充喷嘴的喷嘴前端与内容物的上表面之间，能够将喷嘴前端与内容物之间的密接状态解除，并能够防止在内容物的上表面形成凸状的角状物，不仅如此，还能实现以下记载的效果。

即，根据技术方案1所涉及的发明，在填充喷嘴形成有气体流通路，并且，利用喷嘴孔的内周面与柱塞的外周面之间的间隙作为从喷嘴前端喷出气体的气体喷出口，从而，与在上下移动的柱塞形成有气体流通路、气体喷出口的现有的填充装置不同，无需随着柱塞的上下移动而使与气体流通路连接的气体供给器、连接管等上下移动，因此，能够简化装置结构，并且能够提高周边环境的设计自由度。

另外，利用喷嘴孔的内周面与柱塞的外周面之间的间隙作为气体喷出口，从而，无需另外形成气体喷出口，能够减轻制造负担。

并且，利用喷嘴孔的内周面与柱塞的外周面之间的间隙作为气体喷出口，从而，即使在气体喷出口产生内容物的堵塞的情况下，通过使柱塞上下移动也能够将该内容物除去，因此，无需特别的动作便能够容易且可靠地将气体喷出口的内容物的堵塞消除。

根据技术方案2所涉及的发明，填充喷嘴具有：喷嘴主体；以及喷嘴前端件，其安装于喷嘴主体的下方，从而，能够根据内容物的种类、容器的形状而更换喷嘴前端件，并能够无间隙且均匀地将内容物填充至容器的各个角落，不仅如此，利用喷嘴主体以及喷嘴前端件的对置面之间的间隙作为气体流通路的一部分以及气体流出口，从而，还能够减轻在填充喷嘴形成气体流通路、气体流出口的加工负担。

根据技术方案3所涉及的发明，在喷嘴主体与喷嘴前端件的对置面之间，在形成于喷嘴主体的对置面侧开口的外周侧设置有环状的第一衬垫，从而，能够防止从气体供给单元供给的气体向预定的流路以外的部位漏出，因此，能够有效地将气体送入至内容物与填充喷嘴的下端之间。另外，通过使第一衬垫介于喷嘴主体与喷嘴前端件的对置面之间，能够以适当的宽度而维持作为气体流通路的一部分、气体流出口使用的喷嘴主体与喷嘴前端件的对置面之间的间隙。另外，在喷嘴主体以及喷嘴前端件的对置面的至少一方，在喷嘴孔的外周侧设置有形成为环状、且与对置面侧开口连通的环状凹部，从而，能够使气体以环状而在喷嘴主体以及喷嘴前端件的对置面之间流通，因此，在喷嘴前端能够均匀地将气体从柱塞的外周面与喷嘴孔的内周面之间的环状的间隙喷出。

根据技术方案4所涉及的发明，在喷嘴孔的内周面与柱塞的外周面之间，在与内容物供给单元连接的内容物供给孔的上方配置有环状的第二衬垫，从而，能够防止从气体供给单元供给的气体向预定的流路以外的部位漏出，因此，能够有效地将气体送入至内容物与填充喷嘴的下端之间。

根据技术方案5所涉及的发明，在填充喷嘴的外周设置有能够沿上下方向移动的喷嘴罩，从而，当填充内容物时，在填充喷嘴的外周侧利用喷嘴罩对内容物的上表面的外周缘部进行按压，由此能够防止填充的内容物向容器凸缘部的附着以及实现上表面的平坦化，不仅如此，通过在比移动至最上方的喷嘴罩靠上方的位置形成气体流入口，还能够防止与气体流入口连接的连接管等和喷嘴罩发生干涉。

根据技术方案6所涉及的发明，在填充喷嘴的下表面形成有前端凸部，该前端凸部的中央部向下方突出，从而，能够形成为使得填充于容器的内容物的上表面中央部凹陷的状态，因此，能够使加热杀菌后的内容物的上表面实现平坦化。即，在内容物为畜肉加工品等的情况下，当向容器填充之后对内容物实施加热杀菌时内容物会膨胀，但是，通过考虑该内容物的膨胀来预先使内容物的上表面中央部凹陷，能够使得加热杀菌后的内容物的上表面实现平坦化。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的填充装置的说明图。

图2是示出填充内容物时的气体的流动的说明图。

图3是示出填充喷嘴的仰视图。

图4是示出现有的填充装置的剖视图。

附图标记说明

10…填充装置；20…填充喷嘴；21…喷嘴主体；21a…环状凹部；22…喷嘴前端件；22a…前端凸部；23…喷嘴孔；24…内容物供给孔；25…气体流入口；26…气体流出口；27…气体流通路；28…对置面侧开口；29…主体流通路；30…内容物供给单元；31…内容物供给管；40…柱塞；41…柱塞驱动部；50…气体供给单元；60…喷嘴罩；70…第一衬垫；71…第二衬垫；80…容器升降器；a…气体；b…内容物；c…容器；c1…容器凸缘部；c2…容器堆叠部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式所涉及的填充装置10进行说明。

填充装置10将畜肉加工品等粘稠性的内容物b填充至容器c，如图1所示，该填充装置10具备：填充喷嘴20，其具有喷嘴孔23；内容物供给单元30，其将内容物b向喷嘴孔23供给；柱塞40，其以能够上下移动的方式配置于喷嘴孔23内、且将供给至喷嘴孔23内的内容物b向下方压出；气体供给单元50，其供给气体a；喷嘴罩60，其设置于填充喷嘴20的外周；环状的第一衬垫70以及第二衬垫71，它们对各部分进行密封；以及容器升降器80，其使容器c上下移动。

以下，基于图1～图3对填充装置10的各结构要素进行说明。

首先，如图1、图2所示，填充喷嘴20具有：圆筒状的喷嘴孔23，其沿上下方向延伸、且向下方开口；以及内容物供给孔24，其从喷嘴孔23朝向侧方延伸、且到达填充喷嘴20的外表面。该内容物供给孔24是与内容物供给单元30连接、且用于将内容物b供给至喷嘴孔23内的孔。

另外，在填充喷嘴20形成有用于将从气体供给单元50供给的气体a从填充喷嘴20的喷嘴前端(下端)喷出的流路，具体而言，如图1、图2所示，形成有：气体流入口25，其开口于填充喷嘴20的外表面、且与气体供给单元50连接；气体流出口26，其开口于喷嘴孔23；以及气体流通路27，其将气体流入口25以及气体流出口26连通。

如图2所示，从气体供给单元50供给的气体a通过气体流入口25、气体流通路27、环状凹部21a以及气体流出口26而向喷嘴孔23内喷出，并在填充喷嘴20的喷嘴前端从移动至下方的柱塞40的外周面与喷嘴孔23的内周面之间的环状的间隙喷出。

另外，对填充喷嘴20进行更详细的说明，如图1、图2所示，填充喷嘴20构成为包括：喷嘴主体21；以及喷嘴前端件22，其以固定状态安装于喷嘴主体21的下方。

如图2所示，在喷嘴主体21形成有：前述的气体流入口25；对置面侧开口28，其开口于与喷嘴前端件22的上表面对置的喷嘴主体21的对置面(下表面)；以及主体流通路29，其将气体流入口25以及对置面侧开口28连通。

在本实施方式中，前述的气体流通路27构成为包括：主体流通路29；对置面侧开口28；以及喷嘴主体21与喷嘴前端件22的对置面之间的间隙。

另外，前述的气体流出口26由喷嘴主体21以及喷嘴前端件22的对置面之间的间隙构成。

另外，前述的喷嘴孔23形成于上方的喷嘴主体21以及下方的喷嘴前端件22的双方、且在喷嘴前端件22的下表面开口。

另外，在喷嘴主体21的对置面(下表面)形成有与对置面侧开口28连通的环状凹部21a。此外，同样也可以在喷嘴前端件22的对置面(上表面)形成与对置面侧开口28连通的环状凹部。

这样，通过在喷嘴主体21的对置面(下表面)或者喷嘴前端件22的对置面(上表面)的至少一方形成环状凹部21a，能够使气体a以环状而在喷嘴主体21以及喷嘴前端件22的对置面之间流通，因此，在填充喷嘴20的喷嘴前端，能够将气体a均匀地从柱塞40的外周面与喷嘴孔23的内周面之间的环状的间隙喷出。

如图3所示，在从下方观察的情况下，喷嘴前端件22形成为与容器c的形状相同的近似矩形。此外，只要与容器c的形状、其开口部相应地设计喷嘴前端件22的形状即可。这样，通过将容器c和喷嘴前端件22的形状设为同样的形状，能够将喷嘴前端件22作为按压板而使得内容物b流动至容器c的各个角落，从而能够在容器c内、特别是在容器c的底部的角部不形成空隙地对粘稠性的内容物b进行填充。

另外，如图1～图3所示，在喷嘴前端件22(填充喷嘴20)的下表面形成有前端凸部22a，该前端凸部22a的中央部向下方突出。以形成该前端凸部22a而特意使内容物b的表面凹陷的方式进行填充，从而，即使粘稠性的内容物b在杀菌袋中膨胀，也能够使内容物b的表面变得平滑。

内容物供给单元30将定量的内容物b供给至喷嘴孔23，且由测量器、缸体等构成。如图1所示，内容物供给单元30通过安装于填充喷嘴20的内容物供给管31而与填充喷嘴20的内容物供给孔24连接。

如图1所示，柱塞40是借助由气缸等构成的柱塞驱动部41而上下移动的近似圆柱状的部件。当向下方移动时，如图2所示，柱塞40的下表面在柱塞40移动至最下方的状态下与喷嘴前端件22的前端凸部22a的下表面大致共面。

气体供给单元50用于供给气体a，在本实施方式中，该气体供给单元50构成为包括如下部件等：空气压缩机，其具备对压缩空气的供给量进行调整的调节器；以及过滤器，其对从空气压缩机供给的空气进行净化。此外，关于气体供给单元50的具体方式，只要能够供给空气等气体a即可，可以是任意方式。

喷嘴罩60设置为：相对于填充喷嘴20能够沿上下方向移动、且与容器堆叠部c2抵接，当填充内容物b时，在填充喷嘴20的外周侧对内容物b的上表面的外周缘部进行按压，由此防止填充的内容物b向容器凸缘部附着以及实现上表面的平坦化。利用弹簧(未图示)对喷嘴罩60朝向下方施力。如图2所示，喷嘴罩60的下表面在喷嘴罩60位于最下方的状态下与喷嘴前端件22的前端凸部22a的外周部的下表面大致共面。

如图1、图2所示，第一衬垫70在对置面侧开口28的外周侧配置于喷嘴主体21与喷嘴前端件22的对置面之间。更详细而言，第一衬垫70配置于在喷嘴前端件22的对置面(上表面)形成的环状的凹部内。由此，能够将气体a控制为：仅在气体流出口26的方向上流动而不会向填充喷嘴20的外周方向泄漏。

另外，如图1、图2所示，第二衬垫71在内容物供给孔24的上方配置于喷嘴孔23的内周面与柱塞40的外周面之间。更详细而言，第二衬垫71配置于在柱塞40的外周面形成的环状的凹部内。由此，能够将气体a控制为：仅在填充喷嘴20的方向上流动而不会从柱塞40的上方泄漏。

容器升降器80上下移动，并与内容物b的填充相应地在填充喷嘴20的下侧使容器c移动。此外，在本实施方式中，将填充喷嘴20设置为固定状态，但也可以使填充喷嘴20为上下移动的机构，另外，还可以使填充喷嘴20以及容器c的双方为上下移动的机构。这样，通过使容器升降器80或者填充喷嘴20的移动速度和内容物b的填充速度同步，能够使内容物b流动至容器c的各个角落，并且，即使在含有粘稠物或者薄片状的固态物的性状的内容物b的情况下，也能够防止在内容物之间形成空隙。

接下来，以下对使用填充装置10的、内容物b相对于容器c的填充方法进行说明。

首先，利用容器升降器80使容器c向上方移动而使得填充喷嘴20的外周的喷嘴罩60与容器c的容器堆叠部c2抵接，并且，将填充喷嘴20的喷嘴前端件22插入至容器c内的下端附近。

此时，利用容器堆叠部c2将喷嘴罩60向上方按压而使其向上方移动。

接下来，在容器升降器80停止的状态下，开始从内容物供给单元30经由内容物供给孔24而向喷嘴孔23内供给内容物b，在无间隙地将内容物b填充至容器c的底部的各个角落之后(约10秒之后)，一边利用容器升降器80使容器c向下方移动、一边持续进行内容物b的供给。只要根据容器c和内容物b的填充速度而适当地对使容器升降器80停止的时间以及容器升降器80的下降距离进行调整即可。而且，在喷嘴前端件22的外周缘和喷嘴罩60处于大致共面的位置的阶段停止内容物b的供给，并使容器升降器80进一步下降几mm(本实施方式中为3mm左右)，然后使柱塞40朝向下方移动，将喷嘴孔23内的内容物b压入容器c内而完成填充。这样，分为几个阶段对容器升降器80的下降时机进行调整，由此能够进一步防止向容器c内的不均匀的填充、在内容物b内产生间隙。

在此，在该填充完毕的状态下，如图2所示，容器c内的内容物b与填充喷嘴20(喷嘴前端件22)的下表面密接，即，内容物b的上表面与填充喷嘴20的下表面之间处于真空状态。

因此，接下来，从气体供给单元50供给气体a，如图2所示，通过气体流入口25、气体流通路27、气体流出口26、环状凹部21a以及柱塞40的外周面与喷嘴孔23的内周面之间的环状的间隙而将气体a送入至内容物b的上表面与填充喷嘴20的下表面之间。由此，能够将内容物b的上表面与填充喷嘴20的下表面之间的真空状态解除，能够将内容物b的上表面与填充喷嘴20的下表面密接的状态解除，并且，在填充内容物b之后，当使得容器c与填充喷嘴20分离时，能够防止填充喷嘴20将内容物b的上表面拉起而产生的凸状的角状物的形成。

最后，使填充有内容物b的容器c向下方移动。

以上对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于上述实施方式，可以不脱离权利要求书所记载的本发明的范围地进行各种设计变更。

例如，在上述实施方式中，作为填充喷嘴，对由喷嘴主体和喷嘴前端件构成的结构进行了说明，但也可以使填充喷嘴构成为单个部件。